流量計選用說明
流量計選用說明
從一次性流量計、磁性流量計、變面積流量計到科氏流量計,流量計的選擇非常豐富。然而,在功能、準確性和價格方面存在明顯差異。透過常用管道進行精確、非侵入性測量的超音波感測器是一種出色的多用途選擇,定位在價格範圍的高端。如果希望在不犧牲精度的情況下獲得低單價,那麼一次性渦輪型感測器是一個不錯的選擇,特別是在工作流體黏度較低的情況下。如果涉及較高黏度的工作流體,則通過一次性超音波感測器的一次性流量是最佳選擇。
選擇流量計時必須考慮:
流量測量類型- 動量(速度)、體積或質量流量測量
介質- 介質類型(液體、氣體或漿料)以及任何特殊條件,例如介質中的顆粒和介質的黏度
介質條件- 介質的壓力和溫度以及介質條件是否可能保持恆定或變化
流量範圍- 所需的介質流量範圍(所需的最小和最大讀數)
準確度-所需的讀數準確度
環境考慮因素- 特殊安裝考慮因素,例如衛生安裝、安裝到 ATEX 區域或要求防篡改讀數
科里奧利流量計:極高的精度且無壓降。這些儀表可追蹤品質流量並提供非常高的調整比。然而,初始費用很高,可能會發生堵塞,並且儀表的整體尺寸較大。
科里奧利流量計透過兩種設計提供真正的質量流量測量:單管或兩個平行管。它們透過在參考頻率下在管中引起的振盪來工作。根據牛頓第二運動定律(F = mxa),振盪頻率將隨著質量流量的變化而改變。科氏流量計是目前最精確的技術之一,適用於廣泛且不斷增長的氣體和液體應用。這些設備提供有關質量、密度和溫度的多參數數據。它們用於製藥、廢水處理設施、核設施、天然氣測量和貿易交接。
壓力差流量計:非常高的精度、多重校準、輸出和尺寸。同時,模型只能與水或氣體一起使用,不能處理顆粒物。它還需要電源。
差壓流量計: 測量壓力變化以確定流速。它們具有限流孔板或層流元件,可評估通過限制的壓力降。上游點和下游點之間的壓力降與流量成正比。當不需要移動部件或需要超快響應時間時,該技術效果很好。差壓流量計通常用於更多工業應用,例如測量燃料(例如汽油或噴氣燃料)的輸出、特殊化學品製造、簡單的水測量測試或水產養殖場。它們還在實驗室中用於在混合氣體或透過色譜法分離氣體時測量和控制氣體的流量。
齒輪流量計:精度高;測量與流體黏度無關。無需直管。測量低黏度流體的流量時,精度會略微下降。
齒輪流量計採用橢圓形反向同步轉子(齒輪),這些轉子互鎖以隨著液體的通過而旋轉。透過橢圓齒輪的流體量得到很好的控制,使流量計具有很高的精度。設計通常堅固且簡單,允許在最惡劣的環境中安裝。事實上,齒輪流量計是適合高黏度流體的少數類型之一。齒輪流量計用於液壓和其他涉及非常粘稠液體的應用,在紙漿和造紙工業、燃料或油輸送以及製造業中表現良好。由於齒輪為不銹鋼,因此非常適合石化行業或任何含有輕油到重油的應用。
電磁流量計:流路無阻塞,無壓力降,無活動部件。這些儀表可以處理濃漿。然而,測量的流體必須是導電的或水基的,並且儀表必須接地。
電磁流量計有兩種設計風格:插入式和全通徑。儀表中的線圈會產生磁場。當導電流體通過磁場時,透過儀表壁或插入探針中的電極產生電壓;產生的電壓與流量成正比。電磁計是透過測量水或其他液體的電含量來運作。磁性技術不包含移動部件,全通徑設計不會侵入液流。電磁流量計是高端流量計,用於食品和飲料行業、水淨化、紙漿和造紙製造、採礦、化學製造和石化行業。它們不應與低電導率液體(例如去離子水)一起使用。
槳輪流量計:快速反應時間。維護方便。便宜。有些可能很難安裝。使用移動部件並需要完整的管道。
槳輪流量計包括帶有旋轉槳輪、螺旋槳和振盪盤(多噴嘴類型)的流量計。旋轉組件設計用於在通過磁性或光學感測器時提供脈衝。脈衝的頻率與管道或通道中某一點的流體速度成正比。這些設計以其低成本提供相對較高的精度。有些插入式版本非常容易安裝,而其他樣式則比較困難。葉輪式流量計常見於鄉村地區的灌溉、水產養殖場、水/廢水處理、簡單的水測量。這些儀表也用於公用事業以及石油和天然氣行業,並且可以在存在湍流的情況下處理黏性流體。
熱質流量計:沒有移動部件。測量氣體的質量,而不是體積,因此非常準確。然而,氣體必須乾燥且不含顆粒。響應時間相當緩慢。
熱質流量計透過引導通過毛細管的側流氣流進行操作。毛細管包括兩個外部加熱器感測器線圈,一個位於另一個的下游。氣流將熱量從上游盤管傳送到下游盤管。然後測量每個線圈處所產生的與溫度相關的電阻差。線圈處的梯度與瞬時流量成線性比例。
這些儀表具有最小的侵入性且無移動部件,可用於化學品管線監測、淨化儀表空氣管線和過濾負載。它們還可以控制氣體混合和 OEM 應用中的流量。
渦輪機流量計:高精度、毫秒反應時間以及高壓和高溫功能。相反,它們的運動部件可能會磨損或堵塞。不適用於低流量。
渦輪流量計包含沿著流動流的中心線定位的帶葉片的轉子。旋轉組件設計用於在通過磁性或光學感測器時提供脈衝。脈衝的頻率與流體的速度成正比。有些設計具有較高的精度,並且可以處理比基本螺旋槳式設計稍高黏度的流體。此外,一些渦輪機設計符合衛生準則。
灌溉和水淨化是渦輪流量計的兩種常見應用。它們也用於石油和天然氣、公用事業和廢水處理行業。當與衛生連接一起使用時,渦輪流量計可控制食品和飲料應用中的流量。這些儀表不是低流量應用的最佳選擇。
超音波流量計:精度非常高。無壓力降、無流路阻塞且無活動部件。維護成本低。它們的價格高於其他一些技術。對於低流量應用來說不是一個好的選擇。
超音波流量計比其他類型的流量計提供更先進的技術和更強的多功能性。這些設計測量透過流體發送的超音波訊號的頻移。兩種類型的超音波測量儀是多普勒測量儀和時差測量儀。多普勒技術利用流體中的顆粒或曝氣作為反射機制來測量流體的速度。傳輸時間技術依靠透過清潔液體發送的正向和反向訊號的頻率差來測量流體的速度;流體不得含有固體或充氣,因為它們會扭曲聲波脈衝。當無法修改管道時,這些是透過現有製程創建流量剖面的理想技術。
由於其多功能性,超音波流量計被用於許多行業,包括設施管理、紙漿和造紙製造、化學品製造和採礦。水/廢水、石化和水產養殖場也採用了這項技術。超音波儀表可用於測量泥漿流體流的腐蝕性。
浮子面積流量計:易於設定和使用,設定成本低。維護費用非常低。可用於液體和氣體。然而,這些儀表的精度較低,並且可能無法承受腐蝕性介質。沒有數據輸出或記錄功能。
浮子面積流量計是業界的老牌產品,也是最常用的。它們也稱為轉子流量計。他們的設計由一個封閉在管子中的浮子(通常是一個球體)組成。浮子透過在流量管上向上或向下移動來響應流體(氣體、空氣或液體)的速度變化。變面積的工作原理是:流體流速使錐形管內的浮子升高,增加流體通過的面積。流量越大,浮子升得越高。浮子的高度與流量成正比。要確定流量,只需讀取浮子中心的刻度標記即可。
變截面流量計可用於實驗室和工業應用,與其他類型的流量儀表相比,在考慮實用性和準確性時,是指示流量測量最經濟的。這些儀表在學術界的科學實驗室中用於實驗和教育。它們廣泛應用於基礎製造業,包括飲料製造和化學品製造,以及水淨化、水產養殖場以及石油和天然氣應用。這些儀表不應與可能覆蓋浮子或測量管的介質一起使用。
渦街流量計:低到中等的初始設定成本。在清潔流動條件下使用時維護成本非常低。然而,由於流路中的障礙物,渦街流量計可能會經歷低到中等的壓力降。
渦街流量計使用壓力感測器來測量渦流產生的壓力脈衝,渦流來自流過流道的鈍體棒的流體。這種現象的一個簡單的類比是一面旗幟在風中飄揚。脈衝與流速成正比。許多用戶發現該技術很有吸引力,因為它沒有移動部件並且對製程條件變化的敏感度較低。
儘管許多人可能不太熟悉渦街流量計,但它是一種提供高精度的選擇。由於儀表主體和渦流桿可以模製成一體,因此該設計非常適合用於腐蝕性或高純度應用。這些儀表適用於石油和天然氣、水/廢水以及食品和飲料行業。它們也用於公用事業、化學製造和水淨化。
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